Protección de la batería del UPS contra sobrecargas. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Como resultado del aumento de voltaje de la red, fallaron varios aparatos eléctricos conectados a la red, incluido un sistema de alimentación ininterrumpida (UPS) VK500 de APC, que en el momento del accidente también estaba conectado a la red, aunque el interruptor en su El panel frontal estaba en la posición "Apagado". La autopsia mostró que en el UPS se quemó el fusible de 0,125 A que protegía el devanado primario del transformador de potencia. Al final resultó que, este transformador está constantemente conectado a la red, independientemente de la posición del interruptor de encendido.

Reemplazar el fusible restauró la funcionalidad de la fuente. Sin embargo (aparentemente debido a los cortocircuitos entre espiras formados como resultado del accidente), la corriente sin carga del devanado primario del transformador aumentó a 200...300 mA. Como el transformador se calentó mucho, hasta que apareció un olor característico, hubo que sustituirlo. No fue posible encontrar el mismo tipo, por lo que se instaló un transformador más potente con un voltaje en vacío del devanado secundario de 16,5 V (el que se reemplazaba era de 17 V) y una corriente en circuito abierto del devanado primario que no excedía los 40 mamá.

El SAI reparado permaneció conectado a la red durante varios días. Las mediciones han demostrado que la corriente de carga de una batería, cuyo voltaje ha superado durante mucho tiempo los 14 V, sigue siendo de aproximadamente 200 mA. Esto supera con creces el valor necesario para compensar la autodescarga de la batería, que es peligrosa por sobrecarga y acorta su vida útil.

Suposición de que la unidad UPS está defectuosa. No se ha confirmado el control del grado de carga de la batería, que debería apagar el circuito de carga cuando se alcanza un determinado valor de voltaje. Además, un estudio del diagrama UPS (su fragmento se muestra en la Fig. 1) mostró que dicha unidad simplemente no existe.

Lo más probable es que antes de la reparación la corriente de carga de la batería GB1 estuviera limitada por el aumento de la resistencia interna del transformador. Sin embargo, un aumento de emergencia en la tensión de la red provocó un aumento significativo de la corriente de carga, lo que inutilizó el transformador.

Para evitar problemas futuros, el UPS ha agregado una unidad de control de voltaje de la batería, que se ensambla según el diagrama que se muestra en la Fig. 2. Aquí los diodos VD1-VD5, el cartucho fusible FU2 y la batería GB1 son elementos que ya están presentes en el SAI (ver Fig. 1). El circuito que conecta el terminal positivo del puente de diodos VD1-VD4 al ánodo del diodo VD5 está roto. El transistor VT1 está conectado al espacio resultante.

Mientras que el voltaje en la entrada (pin 1) del detector de subtensión DA1 es menor que el umbral, su transistor de salida está abierto, cuyo colector está conectado al pin 3 y el emisor al pin 2. Como resultado, los transistores VT1 y VT2 también están abiertos. La batería GB1 se está cargando. Una ligera disminución en la corriente de carga causada por la presencia de un transistor en el circuito de carga se compensa con una menor disminución en el voltaje del devanado secundario de un transformador de potencia más potente bajo carga.

Tan pronto como el voltaje de la salida del divisor resistivo R2-R4, proporcional al voltaje en la batería, exceda el nivel umbral, el transistor de salida del detector DA1 se cerrará, lo que provocará el cierre de los transistores VT1, VT2. y la apertura del circuito de carga. La carga se activará nuevamente cuando el voltaje de la batería disminuya debido a la autodescarga o al funcionamiento del UPS en modo de carga alimentado por batería.

El valor exacto del umbral de respuesta del dispositivo (14,2...14,4 V) se ajusta con la resistencia de ajuste R2. Si utiliza otro detector de subtensión (el umbral de respuesta del KR1171SP73 que se muestra en el diagrama es 7,3 V, para otros microcircuitos de la misma serie es el valor indicado por los dos últimos dígitos del nombre), los valores de las resistencias R2 -R4 también debería cambiarse. Sus valores aproximados en kiloohmios se pueden calcular mediante las fórmulas

donde Udp es el umbral de respuesta del detector DA1, V; UП es el voltaje de la batería GB1 al que se debe detener la carga, V; Id - corriente del divisor resistivo, mA. Su valor se selecciona dentro del rango de 0,2...1 mA. Tenga en cuenta que esta corriente descarga continuamente la batería. Con su capacidad de 7 Ah y su carga sistemática, este factor puede pasarse por alto. Sin embargo, si el SAI va a estar almacenado durante varios meses sin estar conectado a la red, es mejor desconectar la batería. Para hacer esto, simplemente retire la punta del cable rojo proveniente de la batería de la placa de contactos en la placa del UPS.

Autor: A. Sergeev, Moscú

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